Usando um hidrogel inovador, que favorece a sobrevivência das células produtoras de insulina enxertadas no organismo, cientistas conseguiram regular a glicemia de camundongos diabéticos. Este sucesso experimental, que supera os resultados dos métodos de transplante clássicos, abre caminho para o desenvolvimento de um pâncreas bioartificial que poderia permitir dispensar as injeções de insulina. Esses resultados, obtidos no âmbito do projeto europeu VANGUARD, são publicados na revista
Trends in Biotechnology .
Grumos de células insulares produtoras de insulina (em vermelho) alojados no hidrogel concebido pela equipe da UNIGE e dos HUG. Os pontos azuis representam os núcleos celulares. © Berishvili Lab, University of Geneva
O diabetes tipo 1 ocorre quando o sistema imunolĂłgico destrĂłi as cĂ©lulas β do pâncreas produtoras de insulina, levando a um desregulamento crĂ´nico do nĂvel de açúcar no sangue. Para compensar essa deficiĂŞncia, as pessoas afetadas precisam injetar insulina diariamente, por toda a vida.
O transplante de ilhotas pancreáticas – pequenos grupos de cĂ©lulas produtoras de insulina e outros hormĂ´nios – pode restaurar temporariamente o equilĂbrio glicĂŞmico e eliminar a necessidade de insulina artificial. No entanto, essa abordagem ainda Ă© limitada pela escassez de doações e pelo alto risco de rejeição. AlĂ©m disso, quando as ilhotas pancreáticas sĂŁo implantadas no fĂgado – o local habitual de transplante – elas enfrentam inflamação, perda de sua matriz de suporte natural e irrigação sanguĂnea insuficiente, todos fatores que comprometem sua sobrevivĂŞncia.
Esta prova experimental representa um passo decisivo para o desenvolvimento de um pâncreas artificial funcional.
Uma equipe liderada por Ekaterine Berishvili, professora no Departamento de Cirurgia e no Centro de Diabetes da Faculdade de Medicina da UNIGE, responsável pelo Laboratório de Isolamento e Transplante Celular no Serviço de Transplante dos HUG, desenvolveu um hidrogel inovador, o Amniogel, que permite superar esses obstáculos.
Derivado da membrana amniĂłtica humana – a camada mais interna das membranas que envolvem o feto, facilmente coletada da placenta apĂłs o nascimento – ele restaura os sinais de sobrevivĂŞncia perdidos durante o isolamento das ilhotas pancreáticas e permite que uma rede microvascular se auto-monte dentro da estrutura, antes do transplante. Uma vez implantada, essa rede prĂ©-formada se conecta Ă circulação sanguĂnea do hospedeiro, favorecendo assim o funcionamento duradouro do enxerto. Em testes laboratoriais, o gel tambĂ©m retarda a migração de cĂ©lulas imunolĂłgicas citotĂłxicas, o que sugere que pode ajudar a proteger o enxerto nos primeiros momentos apĂłs o transplante.
Glicemia normal por pelo menos 100 dias
"Este gel cria um ambiente protetor, semelhante ao do organismo, no qual integramos ilhotas pancreáticas e cĂ©lulas capazes de formar vasos. Antes do transplante, essas cĂ©lulas se auto-organizam em uma rede de microvasos ao redor das ilhotas, de modo que o enxerto já chega vascularizado", explica Ekaterine Berishvili. Transplantada com sucesso em camundongos diabĂ©ticos, essa estrutura – enxertos finos em forma de disco com cerca de 9 mm de diâmetro – permitiu manter a glicemia normal por pelo menos 100 dias, toda a duração do acompanhamento, superando tanto as ilhotas transplantadas sozinhas quanto as estruturas desprovidas de vasculatura artificial. O Amniogel tambĂ©m Ă© produzido segundo um processo conforme as normas farmacĂŞuticas "BPF", um requisito essencial para uma futura aplicação clĂnica.
PrĂłximo de uma aplicação clĂnica
"Esta prova experimental representa um passo decisivo para o desenvolvimento de um pâncreas artificial funcional", comemora a pesquisadora. "O prĂłximo passo, para se pensar em uma aplicação clĂnica, será produzir enxertos de maior tamanho – ou em maior nĂşmero – para atender Ă s necessidades de uso em humanos." AlĂ©m disso, o Amniogel poderia ser usado para abrigar muitos outros tipos de cĂ©lulas, abrindo caminho para terapias de transplante celular alĂ©m do diabetes.